CN111929138A - 一种晶粒度快速测量方法 - Google Patents

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陈斌
陈玉宝
陈军
王艳阳
后宗保
宋小勇
赵志海
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Abstract

本发明公开了一种晶粒度快速测量方法，具体步骤如下：按照GB/T6394‑2017标准规定，采用砂轮切割或锯床截取得到试样；在试样的表面按照GB/T6394‑2017和GB/T13298‑2015标准规定的金相法进行磨制、抛光；抛磨后的试样在4％的硝酸酒精中浸泡12±5秒；将腐蚀后的试样洗净、吹干后在100倍光学显微镜下观察测量，通过测量计算出多个较大晶粒的平均直径，对照《不同级别晶粒度标准图谱中最大晶粒平均直径统计表》，得出晶粒度级别。本发明通过测量多个较大晶粒的平均直径来确定晶粒度，可避免评测人员的主观臆断，有效帮助评测人员对试样进行快速评测，提高了评测的准确度和评测的速度。

Description

一种晶粒度快速测量方法
技术领域
本发明属于材料组织结构测定技术领域，尤其涉及一种晶粒度快速测量方法。
背景技术
晶粒度是表征材料性能的重要指标之一，直接影响着材料成型参数和热处理工艺等，在工业生产中，控制晶粒的大小对控制产品的质量有着重要意义。通常晶粒度评级执行的是GB/T 6394-2017标准，目前，生产检验是通过与标准评级图直接比对来进行评级的，仲裁时使用的是截点法。但上述方法在实际使用中存在一定的缺陷：直接比对法虽然比较便捷，但检测人员在使用图谱比对时，主观影响较大，有一定的视觉误差，尤其是初学金相评测的人员刚开始使用图谱比对时，难以保证结果的准确度；截点法的精确度是截点或截线计数的函数，通过有效的计数可达到优于±0.25级的精确度，其精确度较高，但是操作太复杂，速度太慢，不适用于大规模生产的评测。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提出一种晶粒度快速测量方法，该方法通过测量多个较大晶粒的平均直径来确定晶粒度，可避免评测人员的主观臆断，有效帮助评测人员对试样进行快速评测，提高了评测的准确度和评测的速度。
为了实现上述目的，本发明采用以下方法，具体步骤如下：
1)取样，按照GB/T6394-2017标准规定，采用砂轮切割或锯床截取得到试样；
2)制样，在试样的表面按照GB/T6394-2017和GB/T13298-2015标准规定的金相法进行磨制、抛光；
3)浸蚀，抛磨后的试样在4％的硝酸酒精中浸泡12±5秒，浸泡过程中需摆动试样；对经直接淬硬法热处理的试样，在含有缓蚀剂的饱和苦味酸溶液中浸泡2分钟，浸泡过程中需频繁擦拭试样的抛光面，以保持浸蚀的均匀性；
4)测量，将腐蚀后的试样洗净、吹干后在100倍光学显微镜下观察测量，对于加工变形的试样的测量应包括其纵截面、横截面两个观察面；对于等轴晶粒的测量可以随机选取观察面，通过测量计算出多个较大晶粒的平均直径；根据平均直径值，对照《不同级别晶粒度标准图谱中最大晶粒平均直径统计表》，得出晶粒度级别。
进一步的，所述取样是截取钢材的横截面，其所取试样截面积为10mm×10mm。
进一步的，所述磨制是将截取后的试样首先在砂轮上进行粗磨，并在粗磨时蘸水冷却，以防止组织变化；将粗磨后的试样通过由粗到细的一组金相砂纸进行细磨，或采用金相试样预磨机进行细磨，以便将试样上存在的较深磨痕以及表面加工变形层磨光，在金相试样预磨机细磨时，用水冷却磨面，避免磨面过热。
进一步的，所述抛光是将细磨后的试样首先在金相试样抛光机上进行粗抛，粗抛时在抛光盘加水，防止试样表面过热；再将粗抛后的试样用抛光剂精抛，精抛时在抛光盘加水，防止试样表面过热。
本发明一种晶粒度快速测量方法，该方法通过测量多个较大晶粒的平均直径来确定晶粒度，可避免评测人员的主观臆断，有效帮助评测人员对试样进行快速评测，提高了评测的准确度和评测的速度。
附图说明
图1是本发明实施例钢棒的等轴组织晶粒度的测量图。
图2是《表1不同级别晶粒度标准图谱中最大晶粒平均直径统计表》。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明作进一步的详细说明，以利于本领域技术人员能够更加清楚的了解。
实施例1
本实施例1的测量方法为：
1)取样，按照GB/T6394-2017标准规定，采用锯床截取钢棒得到截面积为10mm×10mm的试样A，采用直接淬硬法对试样A进行热处理；
2)制样，在试样A的表面按照GB/T6394-2017和GB/T13298-2015标准规定的金相法进行磨制、抛光；将截取后的试样A首先在砂轮上进行粗磨，并在粗磨时蘸水冷却，以防止组织变化；将粗磨后的试样A通过由粗到细的一组金相砂纸进行细磨，以便将试样A上存在的较深磨痕以及表面加工变形层磨光；
再将细磨后的试样A首先在金相试样抛光机上进行粗抛，粗抛时在抛光盘加水，防止试样表面过热；粗抛后的试样A用抛光剂精抛，精抛时在抛光盘加水，防止试样表面过热；
3)浸蚀，抛磨后的试样A在含有缓蚀剂的饱和苦味酸溶液中浸泡2分钟，浸泡过程中需频繁擦拭试样的抛光面，以保持浸蚀的均匀性；
4)测量，将腐蚀后的试样洗净、吹干后在100倍光学显微镜下观察测量，得到如图1所示的钢棒的等轴组织晶粒度的测量图，通过测量计算出该图中多个较大晶粒的平均直径为4.3mm；根据平均直径值，对照《表1不同级别晶粒度标准图谱中最大晶粒平均直径统计表》，得出晶粒度级别为8.0。
对于所述试样A，采用标准评级图直接比对的方法，在100倍光学显微镜下进行评测，得到的晶粒度级别为8.5。
对于所述试样A，采用截点法，在100倍光学显微镜下进行评测，使用Proimaging软件测得晶粒度级别为7.96。
通过以上三种方法对试样A的评测结果可以看出，本发明通过测量多个较大晶粒的平均直径来确定晶粒度的方法，其评测结果相对于比对法更加接近仲裁所采用的截点法，具有较高的精准度。
本发明一种晶粒度快速测量方法，该方法通过测量多个较大晶粒的平均直径来确定晶粒度，可避免评测人员的主观臆断，有效帮助评测人员对试样进行快速评测，提高了评测的准确度和评测的速度。

Claims (4)

1.一种晶粒度快速测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)取样，按照GB/T6394-2017标准规定，采用砂轮切割或锯床截取得到试样；
2)制样，在试样的表面按照GB/T6394-2017和GB/T13298-2015标准规定的金相法进行磨制、抛光；
3)浸蚀，抛磨后的试样在4％的硝酸酒精中浸泡12±5秒，浸泡过程中需摆动试样；对经直接淬硬法热处理的试样，在含有缓蚀剂的饱和苦味酸溶液中浸泡2分钟，浸泡过程中需频繁擦拭试样的抛光面，以保持浸蚀的均匀性；
4)测量，将腐蚀后的试样洗净、吹干后在100倍光学显微镜下观察测量，对于加工变形的试样的测量应包括其纵截面、横截面两个观察面；对于等轴晶粒的测量可以随机选取观察面，通过测量计算出多个较大晶粒的平均直径；根据平均直径值，对照《不同级别晶粒度标准图谱中最大晶粒平均直径统计表》，得出晶粒度级别。
2.根据权利要求1所述的晶粒度快速测量方法，其特征在于：所述取样是截取钢材的横截面，其所取试样截面积为10mm×10mm。
3.根据权利要求1或2所述的晶粒度快速测量方法，其特征在于：所述磨制是将截取后的试样首先在砂轮上进行粗磨，并在粗磨时蘸水冷却，以防止组织变化；将粗磨后的试样通过由粗到细的一组金相砂纸进行细磨，或采用金相试样预磨机进行细磨，以便将试样上存在的较深磨痕以及表面加工变形层磨光，在金相试样预磨机细磨时，用水冷却磨面，避免磨面过热。
4.根据权利要求3所述的晶粒度快速测量方法，其特征在于：所述抛光是将细磨后的试样首先在金相试样抛光机上进行粗抛，粗抛时在抛光盘加水，防止试样表面过热；再将粗抛后的试样用抛光剂精抛，精抛时在抛光盘加水，防止试样表面过热。
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